JP2003251198A - Ceramic honeycomb structure - Google Patents

Ceramic honeycomb structure

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JP2003251198A
JP2003251198A JP2002141180A JP2002141180A JP2003251198A JP 2003251198 A JP2003251198 A JP 2003251198A JP 2002141180 A JP2002141180 A JP 2002141180A JP 2002141180 A JP2002141180 A JP 2002141180A JP 2003251198 A JP2003251198 A JP 2003251198A
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JP
Japan
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cell wall
honeycomb structure
cell
wall thickness
ceramic honeycomb
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Application number
JP2002141180A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirohisa Suwabe
博久 諏訪部
Shunji Okazaki
俊二 岡崎
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the destruction of a ceramic honeycomb structure generated in the diagonal direction of cells by a heat shock or heat stress generated when the ceramic honeycomb structure is used as a catalyst converter or a fine particle collection filter. <P>SOLUTION: In the ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of the cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, the cell wall thicknesses of different cell walls are not uniform, and the average value t<SB>av</SB>of the cell wall thicknesses and the maximum value t<SB>max</SB>and minimum value t<SB>min</SB>of the cell wall thicknesses satisfy the relation of t<SB>av</SB>/(t<SB>max</SB>-t<SB>min</SB>)≤40. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンの
排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディーゼルエン
ジンの排気ガス中の微粒子を除去するためのフィルタと
して使用するに適したセラミックハニカム構造体に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic honeycomb structure suitable for use as a carrier for an exhaust gas purifying catalyst for an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】地域環境や地球環境の保全面から、自動
車などのエンジンから排出される排気ガスに含まれる有
害物質の削減が求められ、これに応えるため排気ガス浄
化用として、触媒コンバータ用担体や微粒子捕集用フィ
ルタにセラミックハニカム構造体が使用されている。こ
のセラミックハニカム構造体のセル構造は、圧力損失を
低減させるに適していること、製造が容易なこと等の理
由により図3に示すようにセル形状を四角形、特に正方
形とし、セル壁厚はハニカム構造体内で均一なものが一
般的である。このため、セル壁に平行な方向には強度が
高いが、セル壁に対して斜めの方向の強度が低いという
問題点をもっていた。従って、従来のハニカム構造体
は、触媒コンバータや微粒子捕集用フィルタとして使用
される際に発生する熱衝撃や熱応力により、セルの対角
線方向に破壊するおそれがあった。例えば、従来のセラ
ミックハニカム構造体における具体的破壊状況の模式図
を図4に示す。このような欠点を解消するため特開昭5
5−147154号公報には、外周付近のセル壁の厚さ
を内部のセル壁より厚くすることによりハニカム構造体
外周側の強度を向上させ、結果として、ハニカム構造体
全体の強度を向上させようとする技術が開示されてい
る。また、特公昭51−20435号公報には、セル壁
の交差部に円弧状或いは直線状などの膨大部を形成させ
る製造法が開示され、従来技術の欠点である、セル壁交
差部の隅角部への応力集中によるクラック発生や、隅角
部付近の排気ガス流動が悪いことに起因する触媒反応効
率の低下の問題を解消できるとされている。
2. Description of the Related Art In order to meet the demand for reduction of harmful substances contained in exhaust gas emitted from engines such as automobiles from the viewpoint of preservation of local environment and global environment, a carrier for a catalytic converter for purifying exhaust gas. A ceramic honeycomb structure is used as a filter for collecting fine particles. The cell structure of this ceramic honeycomb structure has a quadrangular cell shape, particularly a square cell shape as shown in FIG. 3 because it is suitable for reducing pressure loss and is easy to manufacture. It is generally uniform within the structure. Therefore, the strength is high in the direction parallel to the cell wall, but the strength is low in the direction oblique to the cell wall. Therefore, the conventional honeycomb structure may be destroyed in the diagonal direction of the cell due to thermal shock or thermal stress generated when it is used as a catalytic converter or a filter for collecting fine particles. For example, FIG. 4 shows a schematic view of a specific state of destruction in a conventional ceramic honeycomb structure. In order to solve such a defect, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 5
In JP-A 5-147154, the strength of the honeycomb structure outer peripheral side is improved by making the thickness of the cell wall near the outer periphery thicker than that of the inner cell wall, and as a result, the strength of the entire honeycomb structure is improved. Is disclosed. Further, Japanese Patent Publication No. 51-20435 discloses a manufacturing method for forming an enlarging portion such as an arc shape or a straight shape at the intersection of the cell walls, which is a drawback of the prior art. It is said that it is possible to solve the problems of crack generation due to stress concentration on a portion and deterioration of catalytic reaction efficiency due to poor exhaust gas flow near the corners.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においても、触媒コンバータや微粒子捕集用フィ
ルタとして使用される際に発生する熱衝撃や熱応力によ
り、セルの対角線方向に破壊するという問題を解消する
には至っていなかった。例えば、特開昭55−1471
54号公報では、外周付近のセル壁の厚さを厚くして外
周付近の強度を改善しているものの、中心付近では同一
厚さのセル壁により構成されていることから、セル壁交
差部の強度はハニカム構造体中心付近の各所で同等とな
り、熱衝撃や熱応力が発生した際に、セル壁交差部に応
力集中が発生し、隣接するセル壁交差部をクラックが連
鎖的に伝播し、セルの対角線方向に破壊するという問題
があった。また、特公昭51−20435号公報では、
セル壁の交差部に円弧状或いは直線上などの膨大部が形
成されていることから、セル壁交差部の応力集中が低減
されるものの、セル壁交差部の強度はハニカム構造体内
の各所で同等となり、熱衝撃や熱応力が発生した際に、
隣接するセル壁交差部をクラックが連鎖的に伝播し、セ
ルの対角線方向に破壊するという問題があった。
However, even in the above-mentioned prior art, there is a problem in that the cells are broken in the diagonal direction of the cell due to thermal shock or thermal stress generated when they are used as a catalytic converter or a filter for collecting particulates. It has not been resolved. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 55-1471
In Japanese Patent Laid-Open No. 54-54, although the thickness of the cell wall near the outer circumference is increased to improve the strength near the outer circumference, the cell wall of the same thickness is formed near the center, so The strength is the same in various places near the center of the honeycomb structure, when thermal shock or thermal stress occurs, stress concentration occurs at the cell wall intersections, and cracks propagate in a chain at adjacent cell wall intersections. There was a problem of destruction in the diagonal direction of the cell. In addition, in Japanese Patent Publication No. 51-20435,
An arcuate or straight line is formed at the intersection of the cell walls to reduce stress concentration at the intersections of the cell walls, but the strength of the intersections of the cell walls is the same at various points in the honeycomb structure. When a thermal shock or thermal stress occurs,
There is a problem that cracks propagate in a chain at adjacent cell wall intersections and are broken in the diagonal direction of the cells.

【0004】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、熱衝撃や熱応力が発生しても応力集中の発生
するセル壁交差部をセルの対角線方向にクラックが連鎖
的に進展し破壊するという現象を防止することができる
セラミックハニカム構造体を提供しようとするものであ
る。すなわち耐熱衝撃性に優れたセラミックハニカム構
造体を得ようとするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and cracks propagate in a diagonal direction of cells at cell cell intersections where stress concentration occurs even when thermal shock or thermal stress occurs. An object of the present invention is to provide a ceramic honeycomb structure capable of preventing the phenomenon of breakage. That is, it is intended to obtain a ceramic honeycomb structure having excellent thermal shock resistance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁により囲まれた
多数のセルを有するセラミックハニカム構造体におい
て、前記セルの少なくとも一部のセルでのセル壁厚さが
均一でないことを特徴とするセラミックハニカム構造体
である。また、本発明の第2の発明は、セル壁厚さの平
均値tavとセル壁厚さの最大値tmax、最小値t
minが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たすことを特徴とするセラミックハニカム構
造体である。
The first invention of the present invention is as follows:
In a ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, the cell wall thickness of at least some of the cells is not uniform. It is a ceramic honeycomb structure. The second invention of the present invention is that the average value t av of the cell wall thickness and the maximum value t max and the minimum value t of the cell wall thickness.
min is a ceramic honeycomb structure characterized by satisfying a relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40.

【0006】次に、本発明の構成の理由を説明する。本
発明の第1の発明の構成において、セラミックハニカム
構造体内のセル壁のセル壁厚さが均一でない。ここでセ
ル壁厚さが均一でないこととは、軸方向に垂直な断面で
見た際に少なくともセル壁の厚さが異なることを意味す
る。例えばハニカム構造体の同一セルを構成するセル壁
の一部が互いに異なる場合や、隣接するセル間でセル壁
厚さが異なる場合、互いに平行なセル壁の厚さが異なる
場合等々である。従って、隔壁の厚さが均一でないた
め、セル壁交差部を構成するセル壁厚さがセル毎に異な
る。このため、セル壁交差部の強度がセル毎に異なり、
ハニカム構造体内各所で一定とはならないため、同程度
の強度を有するセル壁交差部が連続的に存在しないこと
から、熱応力が発生した際にセル壁交差部を連鎖的にク
ラックが進展し、セルの対角線方向に破壊するという現
象を防止することができ、結果的に優れた耐熱衝撃特性
が得られるのである。さらに、本発明の第2の発明の構
成において、セル壁厚さは、セル壁の平均値tavと、
セル壁厚さの最大値tmax、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たしている。ここでtav/(tmax−t
min)の値は、セル壁厚の平均値に対するバラツキ度
合いを示したものであり、セル壁厚さのバラツキをt
av/(tmax−tmin)の値で40以下とするこ
とによって、ハニカム構造体内のセル壁厚さが均一にな
らないため、いわゆる同程度の強度を有するセル壁交差
部が連続的に存在しないことから、熱衝撃や熱応力によ
りセル壁交差部を連鎖的にクラックが進展し、セルの対
角線方向に破壊するという現象を防止することができ、
結果的に優れた耐熱衝撃特性が得られるのである。一
方、t /(tmax−tmin)の値が40を超え
ると、ハニカム構造体内のセル壁厚さの違いが小さくな
るため、セル壁交差部の強度が同程度に収束することか
ら、熱衝撃や熱応力によりセル壁交差部を連鎖的にクラ
ックが進展し、セルの対角線方向に破壊し易くなり、耐
熱衝撃特性が低下するためである。tav/(tmax
−tmin)の値は好ましくは1〜40であり、更に好
ましくは2〜30である。ここで、tav/(tmax
−tmin)の値の好ましい範囲を1以上としたのは、
1未満では最小壁厚と最大壁厚の差が大きくなることか
ら、ハニカム構造体の押出成形の際に、公知の押出成形
用口金のスリット部から排出されるセラミックス原料の
杯土の速度のバランスが悪くなり、成形体の曲がり或い
は亀裂が発生することもあり好ましくない。尚、セル壁
の交差部に図2(c)に示すような曲線部を形成するこ
とにより、セル壁交差部の応力集中係数を小さくできる
ことから、セル壁交差部の強度が改善され、クラックが
セルの対角線方向に破壊する現象をより防止することが
できる。また、本発明のセラミックハニカム構造体を構
成するセラミック材料としては、本発明が主に、自動車
エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去するための
フィルタとして使用されるため、耐熱性に優れた材料を
使用することが好ましく、コージェライト、アルミナ、
ムライト、窒化珪素、炭化珪素及びLASからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を主結晶とするセラミック材
料を用いることが好ましい。中でも、コージェライトを
主結晶とするセラミックハニカム構造体は、安価で耐熱
性、耐化学性に優れ、また低熱膨張であることから最も
好ましい。
Next, the reason for the configuration of the present invention will be described. In the configuration of the first aspect of the present invention, the cell wall thickness of the cell walls in the ceramic honeycomb structure is not uniform. Here, that the cell wall thickness is not uniform means that at least the cell wall thickness is different when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. For example, this may be the case where some of the cell walls forming the same cell of the honeycomb structure are different from each other, the cell wall thicknesses are different between adjacent cells, the parallel cell wall thicknesses are different from each other, and the like. Therefore, since the thickness of the partition wall is not uniform, the cell wall thickness forming the cell wall intersection varies from cell to cell. Therefore, the strength of the cell wall intersection varies from cell to cell,
Since it does not become constant at various points in the honeycomb structure, cell wall intersections having the same strength do not exist continuously, and when thermal stress occurs, a crack develops in a chain at the cell wall intersections, It is possible to prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction, and as a result, excellent thermal shock resistance characteristics are obtained. Furthermore, in the configuration of the second aspect of the present invention, the cell wall thickness is the average value t av of the cell wall,
The maximum value t max and the minimum value t min of the cell wall thickness satisfy the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40. Where t av / (t max −t
The value of ( min ) indicates the degree of variation with respect to the average value of the cell wall thickness, and the variation of the cell wall thickness is t
By setting the value of av / (t max −t min ) to be 40 or less, the cell wall thickness in the honeycomb structure is not uniform, so that there is no continuous cell wall intersection having so-called similar strength. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that cracks develop in a chain at the cell wall intersections due to thermal shock or thermal stress and break in the diagonal direction of the cell,
As a result, excellent thermal shock resistance characteristics can be obtained. On the other hand, if the value of t a v / (t max -t min) is more than 40, since the cell wall thickness of the honeycomb structure difference is reduced, since the strength of the cell wall intersections converges to the same extent The reason for this is that thermal shock and thermal stress cause a chain of cracks to develop at the intersections of the cell walls, which makes it easier to break in the diagonal direction of the cell, and the thermal shock resistance deteriorates. t av / (t max
The value of −t min ) is preferably 1 to 40, more preferably 2 to 30. Where t av / (t max
The preferable range of the value of −t min ) is set to 1 or more is that
If it is less than 1, the difference between the minimum wall thickness and the maximum wall thickness becomes large. Therefore, during extrusion molding of a honeycomb structure, the velocity balance of the clay clay of the ceramic raw material discharged from the slit portion of the known extrusion die. May deteriorate and the molded article may be bent or cracked, which is not preferable. By forming a curved portion as shown in FIG. 2 (c) at the intersection of the cell walls, the stress concentration factor at the intersection of the cell walls can be reduced, so that the strength at the intersection of the cell walls is improved and cracks are generated. It is possible to further prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction. As the ceramic material constituting the ceramic honeycomb structure of the present invention, the present invention is mainly used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. Since it is used, it is preferable to use a material having excellent heat resistance, cordierite, alumina,
It is preferable to use a ceramic material containing at least one selected from the group consisting of mullite, silicon nitride, silicon carbide and LAS as a main crystal. Among them, the ceramic honeycomb structure having cordierite as a main crystal is most preferable because it is inexpensive, has excellent heat resistance and chemical resistance, and has low thermal expansion.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づき詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail based on Examples.

【実施例1】本発明のセラミックハニカム構造体は、カ
オリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、シリカ、タルク等のコージェライト化原料粉末を、
コージェライト組成となるよう調合して原料とする。こ
れに、バインダー、潤滑剤等の成形助剤、必要に応じて
造孔剤を所定量添加混合した後、水を添加して混練し、
可塑化可能なバッチを作製し、押出成形によってハニカ
ム成形体を得た。この際、ハニカム構造体の少なくとも
一部のセルのセル壁厚さが不均一となるように、公知の
押出成形用金型の出口側の成形溝幅を調整し、図2に示
すようなセル壁を有する成形体とした。その後、得られ
た成形体に対して1400℃の焼成を行い、図1に示す
コージェライト質セラミックハニカム構造体10を得
た。ハニカム構造体の寸法は外径267mm、長さ30
0mm、セル壁平均厚さ0.3mm、セル数46.5セ
ル/cmであった。またハニカム構造体の気孔率は6
5%、平均細孔径は20μmであった。尚、得られたハ
ニカム構造体のセル壁の厚さは以下の方法で測定した。
図5(a)に示すように、ハニカム構造体のX軸、及び
Y軸の直径14、13を等間隔に分割する5箇所×5箇
所計25箇所のセルについて、セルを囲む4つのセル壁
の厚さ15を測定した。測定は、倍率100倍の投影機
を使用して行い、図5(b)に示すように、セル壁の長
さをほぼ2等分16する中間点でのセル壁厚さ15を測
定し、セル壁厚さとした。このようにして測定した4箇
所/1セル×25箇所、計100箇所のセル壁厚の測定
値から、その平均値tav、最大値tma 及び最小値
minからtav/(tmax−tmin)の値を求
めた。得られたセラミックハニカム構造体に対して、耐
熱衝撃性の評価を行った。耐熱衝撃性の評価試験は、一
定温度に加熱された電気炉中にセラミックハニカム構造
体を挿入して30分間保持し、その後室温に急冷し、目
視観察でクラックが発見された温度差(加熱温度−室
温)を耐熱衝撃温度とした。また、目視による判定でク
ラックが発見されない場合は、25℃温度を上昇させ同
様の試験を行い、クラックが発生するまで繰り返した。
なお、試験数は各3個とし、それらの平均で示した。結
果を表1に示す。表1に示したように、セル壁厚がハニ
カム構造体内で不均一であるtav/(tmax−t
min)の値が40以下の試験NO.1〜5及び試験N
O.8〜9のハニカム構造体は、耐熱衝撃温度が、自動
車エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として、或い
は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去す
るためのフィルタとして使用される際に、問題ないレベ
ルである耐熱衝撃温度700℃以上を示した。このため
実使用時の熱衝撃によってもクラックが発生し、破壊に
至る心配が少ない。一方、tav/(tmax−t
min)の値が40を越えた試験NO.6、7及び9の
ハニカム構造体は、セル壁厚の厚さの違いが小さく、均
一となるため、耐熱衝撃温度が700℃未満となり、実
使用時の熱衝撃によりクラックが発生し、破壊する心配
がある。
Example 1 A ceramic honeycomb structure of the present invention comprises a cordierite forming raw material powder such as kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, silica and talc.
It is prepared as a raw material by mixing so as to have a cordierite composition. To this, a binder, a molding aid such as a lubricant, and if necessary, a pore-forming agent is added and mixed, and then water is added and kneaded,
A plasticizable batch was prepared and a honeycomb molded body was obtained by extrusion molding. At this time, the groove width on the outlet side of the known extrusion mold is adjusted so that the cell wall thickness of at least a part of the cells of the honeycomb structure becomes non-uniform, and the cell as shown in FIG. It was a molded product having a wall. Then, the obtained compact was fired at 1400 ° C. to obtain a cordierite ceramic honeycomb structure 10 shown in FIG. The honeycomb structure has an outer diameter of 267 mm and a length of 30.
The cell wall thickness was 0 mm, the average cell wall thickness was 0.3 mm, and the cell number was 46.5 cells / cm 2 . The porosity of the honeycomb structure is 6
5% and the average pore diameter was 20 μm. The thickness of the cell wall of the obtained honeycomb structure was measured by the following method.
As shown in FIG. 5 (a), four cell walls surrounding the cell are divided into 5 locations × 5 locations in total at 25 locations where the diameters 14 and 13 of the X-axis and Y-axis of the honeycomb structure are divided at equal intervals. The thickness 15 of was measured. The measurement is performed using a projector with a magnification of 100 times, and as shown in FIG. 5B, the cell wall thickness 15 is measured at an intermediate point that divides the cell wall length into approximately two equal parts 16, The cell wall thickness was used. Thus four locations / 1 cell × 25 places were measured, the measured value of the cell wall thickness of a total of 100 points, / the average value t av, the maximum value t ma x and minimum value t min from t av (t max The value of −t min ) was determined. The thermal shock resistance of the obtained ceramic honeycomb structure was evaluated. The thermal shock resistance evaluation test was conducted by inserting the ceramic honeycomb structure into an electric furnace heated to a constant temperature, holding it for 30 minutes, then rapidly cooling it to room temperature, and then visually observing the temperature difference (heating temperature -Room temperature) was defined as the thermal shock resistance temperature. If no crack was found by visual inspection, the temperature was raised to 25 ° C. and the same test was performed, and the test was repeated until a crack was generated.
The number of tests was three, and the average was shown. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the cell wall thickness is non-uniform in the honeycomb structure, t av / (t max −t).
min. ) of 40 or less. 1-5 and test N
O. The honeycomb structure of Nos. 8 to 9 has a problem in that the thermal shock resistance is used when used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. The thermal shock resistance was 700 ° C. or higher, which is a non-existent level. For this reason, there is little concern that cracks may occur due to thermal shock during actual use, leading to destruction. On the other hand, t av / (t max −t
min. ) value exceeds 40. In the honeycomb structures of Nos. 6, 7 and 9, the difference in cell wall thickness is small and uniform, so that the thermal shock resistance temperature is less than 700 ° C., and cracks occur due to thermal shock during actual use and break. I'm worried.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】[0009]

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、本発明によ
れば、セラミックハニカム構造体内のセル壁のセル壁厚
さが均一でないことから、セル壁交差部の強度がハニカ
ム構造体内各所で一定とはならず、強度の低いセル壁交
差部が連続的に存在しないことから、熱衝撃や熱応力が
発生した際にセル壁交点部を連鎖的にクラックが進展
し、セルの対角線方向に破壊するという現象を防止する
ことができ、耐熱衝撃性に優れたセラミックハニカム構
造体を得ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, since the cell wall thickness of the cell wall in the ceramic honeycomb structure is not uniform, the strength of the cell wall intersection is constant at various points in the honeycomb structure. Since there are no continuous low-strength cell wall intersections, when a thermal shock or thermal stress occurs, cracks develop in a chain at the cell wall intersections and break in the diagonal direction of the cell. This phenomenon can be prevented, and a ceramic honeycomb structure having excellent thermal shock resistance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態でのセラミックハニカム構造体を示
した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a ceramic honeycomb structure according to an embodiment.

【図2】(a)本発明のセラミックハニカム構造体のセ
ル壁を示す図である。 (b)本発明の別のセラミックハニカム構造体のセル壁
を示す図である。 (c)本発明の別のセラミックハニカム構造体のセル壁
を示す図である。
FIG. 2 (a) is a view showing cell walls of the ceramic honeycomb structure of the present invention. (B) It is a figure which shows the cell wall of another ceramic honeycomb structure of this invention. (C) It is a figure which shows the cell wall of another ceramic honeycomb structure of this invention.

【図3】従来のセラミックハニカム構造体のセル壁を示
す図である。
FIG. 3 is a view showing cell walls of a conventional ceramic honeycomb structure.

【図4】従来のセラミックハニカム構造体における具体
的破壊状況の模式図である。
[Fig. 4] Fig. 4 is a schematic view of a concrete destruction state in a conventional ceramic honeycomb structure.

【図5】セラミックハニカム構造体のセル壁厚さの測定
個所を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing measurement points of cell wall thickness of a ceramic honeycomb structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:セラミックハニカム構造体 11:セル壁 12:貫通孔 13:Y軸の直径 14:X軸の直径 15:セル壁の厚さ 16:セル壁の長さの二等分長さ 10: Ceramic honeycomb structure 11: Cell wall 12: Through hole 13: Y-axis diameter 14: Diameter of X axis 15: Cell wall thickness 16: Bisection length of cell wall

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年10月18日(2002.10.
18)
[Submission date] October 18, 2002 (2002.10.
18)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁により囲まれた
多数のセルを有するセラミックハニカム構造体におい
て、前記セルのセル壁厚さが、軸方向に垂直な断面全領
域において均一でないことを特徴とするセラミックハニ
カム構造体である。また、本発明の第2の発明は、軸方
向に垂直な断面でのX軸及びY軸の直径を等間隔に分割
する5箇所×5箇所計25箇所のセルについて、セルを
囲む4つのセル壁厚さであって、セル壁厚さの平均値t
avとセル壁厚さの最大値tmax、最小値t
minが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のセラ
ミックハニカム構造体である。
The first invention of the present invention is as follows:
In a ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, the cell wall thickness of the cells is the entire cross-sectional area perpendicular to the axial direction.
It is a ceramic honeycomb structure characterized by being not uniform in the region . The second invention of the present invention is the axial direction.
Divide the X-axis and Y-axis diameters in a section perpendicular to the direction into equal intervals
5 cells x 5 cells, total 25 cells,
The four surrounding cell wall thicknesses, and the average value t of the cell wall thicknesses
The maximum value t max and the minimum value t of av and the cell wall thickness
The ceramic honeycomb structure according to claim 1, wherein min satisfies the relationship of tav / ( tmax- tmin) ≤40.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】次に、本発明の構成の理由を説明する。本
発明の第1の発明の構成において、セラミックハニカム
構造体内のセル壁のセル壁厚さが均一でない。ここでセ
ル壁厚さが均一でないこととは、軸方向に垂直な断面で
見た際に断面全領域においてセル壁の厚さが異なること
を意味する。例えばハニカム構造体の同一セルを構成す
るセル壁の一部が互いに異なる場合や、隣接するセル間
でセル壁厚さが異なる場合、互いに平行なセル壁の厚さ
が異なる場合等々である。従って、隔壁の厚さが均一で
ないため、セル壁交差部を構成するセル壁厚さがセル毎
に異なる。このため、セル壁交差部の強度がセル毎に異
なり、ハニカム構造体内各所で一定とはならないため、
同程度の強度を有するセル壁交差部が連続的に存在しな
いことから、熱応力が発生した際にセル壁交差部を連鎖
的にクラックが進展し、セルの対角線方向に破壊すると
いう現象を防止することができ、結果的に優れた耐熱衝
撃特性が得られるのである。さらに、本発明の第2の発
明の構成において、軸方向に垂直な断面でのX軸及びY
軸の直径を等間隔に分割する5箇所×5箇所計25箇所
のセルについて、セルを囲む4つのセル壁厚さであっ
て、セル壁厚さは、セル壁の平均値tavと、セル壁厚
さの最大値tmax、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たしている。ここでtav/(tmax−t
min)の値は、セル壁厚の平均値に対するバラツキ度
合いを示したものであり、セル壁厚さのバラツキをt
av/(tmax−tmin)の値で40以下とするこ
とによって、ハニカム構造体内のセル壁厚さが均一にな
らないため、いわゆる同程度の強度を有するセル壁交差
部が連続的に存在しないことから、熱衝撃や熱応力によ
りセル壁交差部を連鎖的にクラックが進展し、セルの対
角線方向に破壊するという現象を防止することができ、
結果的に優れた耐熱衝撃特性が得られるのである。一
方、t /(tmax−tmin)の値が40を超え
ると、ハニカム構造体内のセル壁厚さの違いが小さくな
るため、セル壁交差部の強度が同程度に収束することか
ら、熱衝撃や熱応力によりセル壁交差部を連鎖的にクラ
ックが進展し、セルの対角線方向に破壊し易くなり、耐
熱衝撃特性が低下するためである。tav/(tmax
−tmin)の値は好ましくは1〜40であり、更に好
ましくは2〜30である。ここで、tav/(tmax
−tmin)の値の好ましい範囲を1以上としたのは、
1未満では最小壁厚と最大壁厚の差が大きくなることか
ら、ハニカム構造体の押出成形の際に、公知の押出成形
用口金のスリット部から排出されるセラミックス原料の
杯土の速度のバランスが悪くなり、成形体の曲がり或い
は亀裂が発生することもあり好ましくない。尚、セル壁
の交差部に図2(c)に示すような曲線部を形成するこ
とにより、セル壁交差部の応力集中係数を小さくできる
ことから、セル壁交差部の強度が改善され、クラックが
セルの対角線方向に破壊する現象をより防止することが
できる。また、本発明のセラミックハニカム構造体を構
成するセラミック材料としては、本発明が主に、自動車
エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去するための
フィルタとして使用されるため、耐熱性に優れた材料を
使用することが好ましく、コージェライト、アルミナ、
ムライト、窒化珪素、炭化珪素及びLASからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を主結晶とするセラミック材
料を用いることが好ましい。中でも、コージェライトを
主結晶とするセラミックハニカム構造体は、安価で耐熱
性、耐化学性に優れ、また低熱膨張であることから最も
好ましい。
Next, the reason for the configuration of the present invention will be described. In the configuration of the first aspect of the present invention, the cell wall thickness of the cell walls in the ceramic honeycomb structure is not uniform. Here, that the cell wall thickness is not uniform means that the cell wall thickness is different in the entire cross-sectional area when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. For example, this may be the case where some of the cell walls forming the same cell of the honeycomb structure are different from each other, the cell wall thicknesses are different between adjacent cells, the parallel cell wall thicknesses are different from each other, and the like. Therefore, since the thickness of the partition wall is not uniform, the cell wall thickness forming the cell wall intersection varies from cell to cell. For this reason, the strength of the cell wall intersection varies from cell to cell, and is not constant throughout the honeycomb structure.
Since there are no continuous cell wall intersections with the same strength, it is possible to prevent the phenomenon that cracks develop in a chain at the cell wall intersections when thermal stress occurs and the cells break in the diagonal direction of the cell. Therefore, excellent thermal shock resistance can be obtained as a result. Further, in the configuration of the second aspect of the present invention , the X-axis and the Y-axis in a cross section perpendicular to the axial direction are provided.
5 places that divide the diameter of the shaft into equal intervals x 5 places total 25 places
For each cell, the thickness of the four cell walls surrounding the cell is
As for the cell wall thickness, the average value t av of the cell wall, the maximum value t max and the minimum value t min of the cell wall thickness satisfy the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40. There is. Where t av / (t max −t
The value of ( min ) indicates the degree of variation with respect to the average value of the cell wall thickness, and the variation of the cell wall thickness is t
By setting the value of av / (t max −t min ) to be 40 or less, the cell wall thickness in the honeycomb structure is not uniform, so that there is no continuous cell wall intersection having so-called similar strength. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that cracks develop in a chain at the cell wall intersections due to thermal shock or thermal stress and break in the diagonal direction of the cell,
As a result, excellent thermal shock resistance characteristics can be obtained. On the other hand, if the value of t a v / (t max -t min) is more than 40, since the cell wall thickness of the honeycomb structure difference is reduced, since the strength of the cell wall intersections converges to the same extent The reason for this is that thermal shock and thermal stress cause a chain of cracks to develop at the intersections of the cell walls, which makes it easier to break in the diagonal direction of the cell, and the thermal shock resistance deteriorates. t av / (t max
The value of −t min ) is preferably 1 to 40, more preferably 2 to 30. Where t av / (t max
The preferable range of the value of −t min ) is set to 1 or more is that
If it is less than 1, the difference between the minimum wall thickness and the maximum wall thickness becomes large. Therefore, during extrusion molding of a honeycomb structure, the velocity balance of the clay clay of the ceramic raw material discharged from the slit portion of the known extrusion die. May deteriorate and the molded article may be bent or cracked, which is not preferable. By forming a curved portion as shown in FIG. 2 (c) at the intersection of the cell walls, the stress concentration factor at the intersection of the cell walls can be reduced, so that the strength at the intersection of the cell walls is improved and cracks are generated. It is possible to further prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction. As the ceramic material constituting the ceramic honeycomb structure of the present invention, the present invention is mainly used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. Since it is used, it is preferable to use a material having excellent heat resistance, cordierite, alumina,
It is preferable to use a ceramic material containing at least one selected from the group consisting of mullite, silicon nitride, silicon carbide and LAS as a main crystal. Among them, the ceramic honeycomb structure having cordierite as a main crystal is most preferable because it is inexpensive, has excellent heat resistance and chemical resistance, and has low thermal expansion.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づき詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail based on Examples.

【実施例1】本発明のセラミックハニカム構造体は、カ
オリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、シリカ、タルク等のコージェライト化原料粉末を、
コージェライト組成となるよう調合して原料とする。こ
れに、バインダー、潤滑剤等の成形助剤、必要に応じて
造孔剤を所定量添加混合した後、水を添加して混練し、
可塑化可能なバッチを作製し、押出成形によってハニカ
ム成形体を得た。この際、ハニカム構造体のセル壁厚さ
が軸方向に垂直な断面全領域において不均一となるよう
に、公知の押出成形用金型の出口側の成形溝幅を調整
し、図2に示すようなセル壁を有する成形体とした。そ
の後、得られた成形体に対して1400℃の焼成を行
い、図1に示すコージェライト質セラミックハニカム構
造体10を得た。ハニカム構造体の寸法は外径267m
m、長さ300mm、セル壁平均厚さ0.3mm、セル
数46.5セル/cmであった。またハニカム構造体
の気孔率は65%、平均細孔径は20μmであった。
尚、得られたハニカム構造体のセル壁の厚さは以下の方
法で測定した。図5(a)に示すように、ハニカム構造
体のX軸、及びY軸の直径14、13を等間隔に分割す
る5箇所×5箇所計25箇所のセルについて、セルを囲
む4つのセル壁の厚さ15を測定した。測定は、倍率1
00倍の投影機を使用して行い、図5(b)に示すよう
に、セル壁の長さをほぼ2等分16する中間点でのセル
壁厚さ15を測定し、セル壁厚さとした。このようにし
て測定した4箇所/1セル×25箇所、計100箇所の
セル壁厚の測定値から、その平均値tav、最大値t
ma 及び最小値tminからtav/(tmax−t
min)の値を求めた。得られたセラミックハニカム構
造体に対して、耐熱衝撃性の評価を行った。耐熱衝撃性
の評価試験は、一定温度に加熱された電気炉中にセラミ
ックハニカム構造体を挿入して30分間保持し、その後
室温に急冷し、目視観察でクラックが発見された温度差
(加熱温度−室温)を耐熱衝撃温度とした。また、目視
による判定でクラックが発見されない場合は、25℃温
度を上昇させ同様の試験を行い、クラックが発生するま
で繰り返した。なお、試験数は各3個とし、それらの平
均で示した。結果を表1に示す。表1に示したように、
セル壁厚がハニカム構造体内で不均一であるtav
(tmax−tmin)の値が40以下の試験NO.1
〜5及び試験NO.8〜9のハニカム構造体は、耐熱衝
撃温度が、自動車エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体
として、或いは、ディーゼルエンジンの排気ガス中の微
粒子を除去するためのフィルタとして使用される際に、
問題ないレベルである耐熱衝撃温度700℃以上を示し
た。このため実使用時の熱衝撃によってもクラックが発
生し、破壊に至る心配が少ない。一方、tav/(t
max−tmin)の値が40を越えた試験NO.6、
7及び9のハニカム構造体は、セル壁厚の厚さの違いが
小さく、均一となるため、耐熱衝撃温度が700℃未満
となり、実使用時の熱衝撃によりクラックが発生し、破
壊する心配がある。 ─────────────────────────────────────────────────────
Example 1 A ceramic honeycomb structure of the present invention comprises a cordierite forming raw material powder such as kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, silica and talc.
It is prepared as a raw material by mixing so as to have a cordierite composition. To this, a binder, a molding aid such as a lubricant, and if necessary, a pore-forming agent is added and mixed, and then water is added and kneaded,
A plasticizable batch was prepared and a honeycomb molded body was obtained by extrusion molding. At this time, the cell wall thickness of the honeycomb structure
The molding groove width on the outlet side of a known extrusion molding die was adjusted so that the above-mentioned was non-uniform over the entire cross-sectional area perpendicular to the axial direction to obtain a molded body having a cell wall as shown in FIG. Then, the obtained compact was fired at 1400 ° C. to obtain a cordierite ceramic honeycomb structure 10 shown in FIG. The outer diameter of the honeycomb structure is 267 m.
m, the length was 300 mm, the average cell wall thickness was 0.3 mm, and the number of cells was 46.5 cells / cm 2 . The porosity of the honeycomb structure was 65%, and the average pore diameter was 20 μm.
The thickness of the cell wall of the obtained honeycomb structure was measured by the following method. As shown in FIG. 5 (a), four cell walls surrounding the cell are divided into 5 locations × 5 locations in total at 25 locations where the diameters 14 and 13 of the X-axis and Y-axis of the honeycomb structure are divided at equal intervals. The thickness 15 of was measured. Measurement is 1 magnification
The cell wall thickness 15 at the midpoint at which the length of the cell wall is divided into two approximately 16 is measured as shown in FIG. did. The average value t av and the maximum value t are obtained from the measured cell wall thicknesses at 100 points in total at 4 points / one cell × 25 points thus measured.
ma x and minimum value t min from t av / (t max -t
min ) was obtained. The thermal shock resistance of the obtained ceramic honeycomb structure was evaluated. The thermal shock resistance evaluation test was conducted by inserting the ceramic honeycomb structure into an electric furnace heated to a constant temperature, holding it for 30 minutes, then rapidly cooling it to room temperature, and then visually observing the temperature difference (heating temperature -Room temperature) was defined as the thermal shock resistance temperature. If no crack was found by visual inspection, the temperature was raised to 25 ° C. and the same test was performed, and the test was repeated until a crack was generated. The number of tests was three, and the average was shown. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1,
The cell wall thickness is non-uniform in the honeycomb structure t av /
Test No. with a value of (t max −t min ) of 40 or less. 1
~ 5 and test NO. The honeycomb structure of Nos. 8 to 9 has a thermal shock resistance when used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine,
The thermal shock resistance was 700 ° C or higher, which was a level without problems. For this reason, there is little concern that cracks may occur due to thermal shock during actual use, leading to destruction. On the other hand, t av / (t
Test NO value exceeds 40 max -t min). 6,
In the honeycomb structures 7 and 9, the difference in cell wall thickness is small and uniform, so the thermal shock resistance temperature is less than 700 ° C., and there is a risk of cracking due to thermal shock during actual use and destruction. is there. ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成15年1月10日(2003.1.1
0)
[Submission date] January 10, 2003 (2003.1.1
0)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁により囲まれた
多数のセルを有するセラミックハニカム構造体におい
て、前記セルの少なくとも一部のセルにおいて、セル壁
厚さが均一でなく、セル壁交差部を構成するセル壁厚さ
がセル毎に異なることを特徴とするセラミックハニカム
構造体である。また、本発明の第2の発明は、軸方向に
垂直な断面でのX軸及びY軸の直径を等間隔に分割する
5箇所×5箇所計25箇所のセルについて、セルを囲む
4つのセル壁厚さであって、セル壁厚さの平均値tav
とセル壁厚さの最大値tmax、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のセラ
ミックハニカム構造体である。
The first invention of the present invention is as follows:
In a ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, in at least some of the cells, the cell wall
Cell wall thickness that does not have uniform thickness and constitutes cell wall intersections
Is different for each cell, which is a ceramic honeycomb structure. In addition, the second invention of the present invention is a total of 25 locations of 5 locations × 5 locations that divide the diameters of the X-axis and the Y-axis in a cross section perpendicular to the axial direction at equal intervals. Wall thickness, the average value of the cell wall thickness t av
And the maximum value t max and the minimum value t min of the cell wall thickness satisfy the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40, The ceramic honeycomb structure according to claim 1. .

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】次に、本発明の構成の理由を説明する。本
発明の第1の発明の構成において、セラミックハニカム
構造体内のセル壁のセル壁厚さが均一でない。ここでセ
ル壁厚さが均一でないこととは、軸方向に垂直な断面で
見た際に少なくともセル壁の厚さが異なることを意味す
る。例えばハニカム構造体の同一セルを構成するセル壁
の一部が互いに異なる場合や、隣接するセル間でセル壁
厚さが異なる場合、互いに平行なセル壁の厚さが異なる
場合等々である。従って、隔壁の厚さが均一でないた
め、セル壁交差部を構成するセル壁厚さがセル毎に異な
る。このため、セル壁交差部の強度がセル毎に異なり、
ハニカム構造体内各所で一定とはならないため、同程度
の強度を有するセル壁交差部が連続的に存在しないこと
から、熱応力が発生した際にセル壁交差部を連鎖的にク
ラックが進展し、セルの対角線方向に破壊するという現
象を防止することができ、結果的に優れた耐熱衝撃特性
が得られるのである。さらに、本発明の第2の発明の構
成において、軸方向に垂直な断面でのX軸及びY軸の直
径を等間隔に分割する5箇所×5箇所計25箇所のセル
について、セルを囲む4つのセル壁厚さであって、セル
壁厚さは、セル壁の平均値tavと、セル壁厚さの最大
値tmax、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たしている。ここでtav/(tmax−t
min)の値は、セル壁厚の平均値に対するバラツキ度
合いを示したものであり、セル壁厚さのバラツキをt
av/(tmax−tmin)の値で40以下とするこ
とによって、ハニカム構造体内のセル壁厚さが均一にな
らないため、いわゆる同程度の強度を有するセル壁交差
部が連続的に存在しないことから、熱衝撃や熱応力によ
りセル壁交差部を連鎖的にクラックが進展し、セルの対
角線方向に破壊するという現象を防止することができ、
結果的に優れた耐熱衝撃特性が得られるのである。一
方、t /(tmax−tmin)の値が40を超え
ると、ハニカム構造体内のセル壁厚さの違いが小さくな
るため、セル壁交差部の強度が同程度に収束することか
ら、熱衝撃や熱応力によりセル壁交差部を連鎖的にクラ
ックが進展し、セルの対角線方向に破壊し易くなり、耐
熱衝撃特性が低下するためである。tav/(tmax
−tmin)の値は好ましくは1〜40であり、更に好
ましくは2〜30である。ここで、tav/(tmax
−tmin)の値の好ましい範囲を1以上としたのは、
1未満では最小壁厚と最大壁厚の差が大きくなることか
ら、ハニカム構造体の押出成形の際に、公知の押出成形
用口金のスリット部から排出されるセラミックス原料の
杯土の速度のバランスが悪くなり、成形体の曲がり或い
は亀裂が発生することもあり好ましくない。尚、セル壁
の交差部に図2(c)に示すような曲線部を形成するこ
とにより、セル壁交差部の応力集中係数を小さくできる
ことから、セル壁交差部の強度が改善され、クラックが
セルの対角線方向に破壊する現象をより防止することが
できる。また、本発明のセラミックハニカム構造体を構
成するセラミック材料としては、本発明が主に、自動車
エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去するための
フィルタとして使用されるため、耐熱性に優れた材料を
使用することが好ましく、コージェライト、アルミナ、
ムライト、窒化珪素、炭化珪素及びLASからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を主結晶とするセラミック材
料を用いることが好ましい。中でも、コージェライトを
主結晶とするセラミックハニカム構造体は、安価で耐熱
性、耐化学性に優れ、また低熱膨張であることから最も
好ましい。
Next, the reason for the configuration of the present invention will be described. In the configuration of the first aspect of the present invention, the cell wall thickness of the cell walls in the ceramic honeycomb structure is not uniform. Here, that the cell wall thickness is not uniform means that at least the cell wall thickness is different when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. For example, this may be the case where some of the cell walls forming the same cell of the honeycomb structure are different from each other, the cell wall thicknesses are different between adjacent cells, the parallel cell wall thicknesses are different from each other, and the like. Therefore, since the thickness of the partition wall is not uniform, the cell wall thickness forming the cell wall intersection varies from cell to cell. Therefore, the strength of the cell wall intersection varies from cell to cell,
Since it does not become constant at various points in the honeycomb structure, cell wall intersections having the same strength do not exist continuously, and when thermal stress occurs, a crack develops in a chain at the cell wall intersections, It is possible to prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction, and as a result, excellent thermal shock resistance characteristics are obtained. Further, in the configuration of the second invention of the present invention, the cell is surrounded by 5 cells × 5 cells at a total of 25 cells that divide the diameters of the X axis and the Y axis in a cross section perpendicular to the axial direction at equal intervals. The cell wall thickness is the average value t av of the cell wall, and the maximum value t max and the minimum value t min of the cell wall thickness are t av / (t max −t min ). The relationship of ≦ 40 is satisfied. Where t av / (t max −t
The value of ( min ) indicates the degree of variation with respect to the average value of the cell wall thickness, and the variation of the cell wall thickness is t
By setting the value of av / (t max −t min ) to be 40 or less, the cell wall thickness in the honeycomb structure is not uniform, so that there is no continuous cell wall intersection having so-called similar strength. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that cracks develop in a chain at the cell wall intersections due to thermal shock or thermal stress and break in the diagonal direction of the cell,
As a result, excellent thermal shock resistance characteristics can be obtained. On the other hand, if the value of t a v / (t max -t min) is more than 40, since the cell wall thickness of the honeycomb structure difference is reduced, since the strength of the cell wall intersections converges to the same extent The reason for this is that thermal shock and thermal stress cause a chain of cracks to develop at the intersections of the cell walls, which makes it easier to break in the diagonal direction of the cell, and the thermal shock resistance deteriorates. t av / (t max
The value of −t min ) is preferably 1 to 40, more preferably 2 to 30. Where t av / (t max
The preferable range of the value of −t min ) is set to 1 or more is that
If it is less than 1, the difference between the minimum wall thickness and the maximum wall thickness becomes large. Therefore, during extrusion molding of a honeycomb structure, the velocity balance of the clay clay of the ceramic raw material discharged from the slit portion of the known extrusion die. May deteriorate and the molded article may be bent or cracked, which is not preferable. By forming a curved portion as shown in FIG. 2 (c) at the intersection of the cell walls, the stress concentration factor at the intersection of the cell walls can be reduced, so that the strength at the intersection of the cell walls is improved and cracks are generated. It is possible to further prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction. As the ceramic material constituting the ceramic honeycomb structure of the present invention, the present invention is mainly used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. Since it is used, it is preferable to use a material having excellent heat resistance, cordierite, alumina,
It is preferable to use a ceramic material containing at least one selected from the group consisting of mullite, silicon nitride, silicon carbide and LAS as a main crystal. Among them, the ceramic honeycomb structure having cordierite as a main crystal is most preferable because it is inexpensive, has excellent heat resistance and chemical resistance, and has low thermal expansion.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づき詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail based on Examples.

【実施例1】本発明のセラミックハニカム構造体は、カ
オリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、シリカ、タルク等のコージェライト化原料粉末を、
コージェライト組成となるよう調合して原料とする。こ
れに、バインダー、潤滑剤等の成形助剤、必要に応じて
造孔剤を所定量添加混合した後、水を添加して混練し、
可塑化可能なバッチを作製し、押出成形によってハニカ
ム成形体を得た。この際、ハニカム構造体の少なくとも
一部のセルのセル壁厚さが不均一となるように、公知の
押出成形用金型の出口側の成形溝幅を調整し、図2に示
すようなセル壁を有する成形体とした。その後、得られ
た成形体に対して1400℃の焼成を行い、図1に示す
コージェライト質セラミックハニカム構造体10を得
た。ハニカム構造体の寸法は外径267mm、長さ30
0mm、セル壁平均厚さ0.3mm、セル数46.5セ
ル/cmであった。またハニカム構造体の気孔率は6
5%、平均細孔径は20μmであった。尚、得られたハ
ニカム構造体のセル壁の厚さは以下の方法で測定した。
図5(a)に示すように、ハニカム構造体のX軸、及び
Y軸の直径14、13を等間隔に分割する5箇所×5箇
所計25箇所のセルについて、セルを囲む4つのセル壁
の厚さ15を測定した。測定は、倍率100倍の投影機
を使用して行い、図5(b)に示すように、セル壁の長
さをほぼ2等分16する中間点でのセル壁厚さ15を測
定し、セル壁厚さとした。このようにして測定した4箇
所/1セル×25箇所、計100箇所のセル壁厚の測定
値から、その平均値tav、最大値tma 及び最小値
minからtav/(tmax−tmin)の値を求
めた。得られたセラミックハニカム構造体に対して、耐
熱衝撃性の評価を行った。耐熱衝撃性の評価試験は、一
定温度に加熱された電気炉中にセラミックハニカム構造
体を挿入して30分間保持し、その後室温に急冷し、目
視観察でクラックが発見された温度差(加熱温度−室
温)を耐熱衝撃温度とした。また、目視による判定でク
ラックが発見されない場合は、25℃温度を上昇させ同
様の試験を行い、クラックが発生するまで繰り返した。
なお、試験数は各3個とし、それらの平均で示した。結
果を表1に示す。表1に示したように、セル壁厚がハニ
カム構造体内で不均一であるtav/(tmax−t
min)の値が40以下の試験NO.1〜5及び試験N
O.8〜9のハニカム構造体は、耐熱衝撃温度が、自動
車エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として、或い
は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去す
るためのフィルタとして使用される際に、問題ないレベ
ルである耐熱衝撃温度700℃以上を示した。このため
実使用時の熱衝撃によってもクラックが発生し、破壊に
至る心配が少ない。一方、tav/(tmax−t
min)の値が40を越えた試験NO.6、7及び9の
ハニカム構造体は、セル壁厚の厚さの違いが小さく、均
一となるため、耐熱衝撃温度が700℃未満となり、実
使用時の熱衝撃によりクラックが発生し、破壊する心配
がある。
Example 1 A ceramic honeycomb structure of the present invention comprises a cordierite forming raw material powder such as kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, silica and talc.
It is prepared as a raw material by mixing so as to have a cordierite composition. To this, a binder, a molding aid such as a lubricant, and if necessary, a pore-forming agent is added and mixed, and then water is added and kneaded,
A plasticizable batch was prepared and a honeycomb molded body was obtained by extrusion molding. At this time, at least the honeycomb structure
The molding groove width on the outlet side of a known extrusion molding die was adjusted so that the cell wall thickness of some cells became non-uniform, and a molded body having a cell wall as shown in FIG. 2 was obtained. Then, the obtained compact was fired at 1400 ° C. to obtain a cordierite ceramic honeycomb structure 10 shown in FIG. The honeycomb structure has an outer diameter of 267 mm and a length of 30.
The cell wall thickness was 0 mm, the average cell wall thickness was 0.3 mm, and the cell number was 46.5 cells / cm 2 . The porosity of the honeycomb structure is 6
5% and the average pore diameter was 20 μm. The thickness of the cell wall of the obtained honeycomb structure was measured by the following method.
As shown in FIG. 5 (a), four cell walls surrounding the cell are divided into 5 locations × 5 locations in total at 25 locations where the diameters 14 and 13 of the X-axis and Y-axis of the honeycomb structure are divided at equal intervals. The thickness 15 of was measured. The measurement is performed using a projector with a magnification of 100 times, and as shown in FIG. 5B, the cell wall thickness 15 is measured at an intermediate point that divides the cell wall length into approximately two equal parts 16, The cell wall thickness was used. Thus four locations / 1 cell × 25 places were measured, the measured value of the cell wall thickness of a total of 100 points, / the average value t av, the maximum value t ma x and minimum value t min from t av (t max The value of −t min ) was determined. The thermal shock resistance of the obtained ceramic honeycomb structure was evaluated. The thermal shock resistance evaluation test was conducted by inserting the ceramic honeycomb structure into an electric furnace heated to a constant temperature, holding it for 30 minutes, then rapidly cooling it to room temperature, and then visually observing the temperature difference (heating temperature -Room temperature) was defined as the thermal shock resistance temperature. If no crack was found by visual inspection, the temperature was raised to 25 ° C. and the same test was performed, and the test was repeated until a crack was generated.
The number of tests was three, and the average was shown. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the cell wall thickness is non-uniform in the honeycomb structure, t av / (t max −t).
min. ) of 40 or less. 1-5 and test N
O. The honeycomb structure of Nos. 8 to 9 has a problem in that the thermal shock resistance is used when used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. The thermal shock resistance was 700 ° C. or higher, which is a non-existent level. For this reason, there is little concern that cracks may occur due to thermal shock during actual use, leading to destruction. On the other hand, t av / (t max −t
min. ) value exceeds 40. In the honeycomb structures of Nos. 6, 7 and 9, the difference in cell wall thickness is small and uniform, so that the thermal shock resistance temperature is less than 700 ° C., and cracks occur due to thermal shock during actual use and break. I'm worried.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態でのセラミックハニカム構造体を示
した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a ceramic honeycomb structure according to an embodiment.

【図2】(a)本発明のセラミックハニカム構造体のセ
ル壁を示す図である。 (b)本発明の別のセラミックハニカム構造体のセル壁
を示す図である。
FIG. 2 (a) is a view showing cell walls of the ceramic honeycomb structure of the present invention. (B) It is a figure which shows the cell wall of another ceramic honeycomb structure of this invention.

【図3】従来のセラミックハニカム構造体のセル壁を示
す図である。
FIG. 3 is a view showing cell walls of a conventional ceramic honeycomb structure.

【図4】従来のセラミックハニカム構造体における具体
的破壊状況の模式図である。
[Fig. 4] Fig. 4 is a schematic view of a concrete destruction state in a conventional ceramic honeycomb structure.

【図5】セラミックハニカム構造体のセル壁厚さの測定
個所を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing measurement points of cell wall thickness of a ceramic honeycomb structure.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Fig. 2] ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成15年4月22日(2003.4.2
2)
[Submission date] April 22, 2003 (2003.4.2)
2)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁により囲まれた
多数のセルを有するセラミックハニカム構造体におい
て、前記セルのセル壁厚さが均一でなく、セル壁交差部
を構成するセル壁厚さがセル毎に異なることを特徴とす
るセラミックハニカム構造体である。また、本発明の第
2の発明は、軸方向に垂直な断面でのX軸及びY軸の直
径を等間隔に分割する5箇所×5箇所計25箇所のセル
について、セルを囲む4つのセル壁厚さであって、セル
壁厚さの平均値tavとセル壁厚さの最大値tmax
最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のセラ
ミックハニカム構造体である。
The first invention of the present invention is as follows:
In a ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, the cell wall thicknesses of the cells are not uniform, and the cell wall forming a cell wall intersecting portion is formed. The ceramic honeycomb structure is characterized in that the thickness is different for each cell. In addition, the second invention of the present invention is a total of 25 locations of 5 locations × 5 locations that divide the diameters of the X-axis and the Y-axis in a cross section perpendicular to the axial direction at equal intervals. The wall thickness, the average value t av of the cell wall thickness and the maximum value t max of the cell wall thickness,
The ceramic honeycomb structure according to claim 1, wherein the minimum value t min satisfies the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】次に、本発明の構成の理由を説明する。本
発明の第1の発明の構成において、セラミックハニカム
構造体内のセル壁のセル壁厚さが均一でない。ここでセ
ル壁厚さが均一でないこととは、軸方向に垂直な断面で
見た際にセル壁の厚さが異なることを意味する。例えば
ハニカム構造体の同一セルを構成するセル壁の一部が互
いに異なる場合や、隣接するセル間でセル壁厚さが異な
る場合、互いに平行なセル壁の厚さが異なる場合等々で
ある。従って、隔壁の厚さが均一でないため、セル壁交
差部を構成するセル壁厚さがセル毎に異なる。このた
め、セル壁交差部の強度がセル毎に異なり、ハニカム構
造体内各所で一定とはならないため、同程度の強度を有
するセル壁交差部が連続的に存在しないことから、熱応
力が発生した際にセル壁交差部を連鎖的にクラックが進
展し、セルの対角線方向に破壊するという現象を防止す
ることができ、結果的に優れた耐熱衝撃特性が得られる
のである。さらに、本発明の第2の発明の構成におい
て、軸方向に垂直な断面でのX軸及びY軸の直径を等間
隔に分割する5箇所×5箇所計25箇所のセルについ
て、セルを囲む4つのセル壁厚さであって、セル壁厚さ
は、セル壁の平均値tavと、セル壁厚さの最大値t
max、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たしている。ここでtav/(tmax−t
min)の値は、セル壁厚の平均値に対するバラツキ度
合いを示したものであり、セル壁厚さのバラツキをt
av/(tmax−tmin)の値で40以下とするこ
とによって、ハニカム構造体内のセル壁厚さが均一にな
らないため、いわゆる同程度の強度を有するセル壁交差
部が連続的に存在しないことから、熱衝撃や熱応力によ
りセル壁交差部を連鎖的にクラックが進展し、セルの対
角線方向に破壊するという現象を防止することができ、
結果的に優れた耐熱衝撃特性が得られるのである。一
方、t /(tmax−tmin)の値が40を超え
ると、ハニカム構造体内のセル壁厚さの違いが小さくな
るため、セル壁交差部の強度が同程度に収束することか
ら、熱衝撃や熱応力によりセル壁交差部を連鎖的にクラ
ックが進展し、セルの対角線方向に破壊し易くなり、耐
熱衝撃特性が低下するためである。tav/(tmax
−tmin)の値は好ましくは1〜40であり、更に好
ましくは2〜30である。ここで、tav/(tmax
−tmin)の値の好ましい範囲を1以上としたのは、
1未満では最小壁厚と最大壁厚の差が大きくなることか
ら、ハニカム構造体の押出成形の際に、公知の押出成形
用口金のスリット部から排出されるセラミックス原料の
杯土の速度のバランスが悪くなり、成形体の曲がり或い
は亀裂が発生することもあり好ましくない。尚、セル壁
の交差部に図2(c)に示すような曲線部を形成するこ
とにより、セル壁交差部の応力集中係数を小さくできる
ことから、セル壁交差部の強度が改善され、クラックが
セルの対角線方向に破壊する現象をより防止することが
できる。また、本発明のセラミックハニカム構造体を構
成するセラミック材料としては、本発明が主に、自動車
エンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去するための
フィルタとして使用されるため、耐熱性に優れた材料を
使用することが好ましく、コージェライト、アルミナ、
ムライト、窒化珪素、炭化珪素及びLASからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を主結晶とするセラミック材
料を用いることが好ましい。中でも、コージェライトを
主結晶とするセラミックハニカム構造体は、安価で耐熱
性、耐化学性に優れ、また低熱膨張であることから最も
好ましい。
Next, the reason for the configuration of the present invention will be described. In the configuration of the first aspect of the present invention, the cell wall thickness of the cell walls in the ceramic honeycomb structure is not uniform. Here, the fact that the cell wall thickness is not uniform means that the cell wall thickness is different when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. For example, this may be the case where some of the cell walls forming the same cell of the honeycomb structure are different from each other, the cell wall thicknesses are different between adjacent cells, the parallel cell wall thicknesses are different from each other, and the like. Therefore, since the thickness of the partition wall is not uniform, the cell wall thickness forming the cell wall intersection varies from cell to cell. For this reason, the strength of the cell wall intersection differs from cell to cell and is not constant at various points in the honeycomb structure, so that there is no continuous cell wall intersection having the same strength, so thermal stress occurs. At this time, it is possible to prevent a phenomenon that cracks are propagated in a cell wall intersection portion in a chained manner and are broken in a diagonal direction of the cell, and as a result, excellent thermal shock resistance characteristics are obtained. Further, in the configuration of the second invention of the present invention, the cell is surrounded by 5 cells × 5 cells at a total of 25 cells that divide the diameters of the X axis and the Y axis in a cross section perpendicular to the axial direction at equal intervals. The cell wall thickness is one cell wall thickness, and the cell wall thickness is the average value t av of the cell wall and the maximum value t of the cell wall thickness.
The max and the minimum value t min satisfy the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40. Where t av / (t max −t
The value of ( min ) indicates the degree of variation with respect to the average value of the cell wall thickness, and the variation of the cell wall thickness is t
By setting the value of av / (t max −t min ) to be 40 or less, the cell wall thickness in the honeycomb structure is not uniform, so that there is no continuous cell wall intersection having so-called similar strength. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that cracks develop in a chain at the cell wall intersections due to thermal shock or thermal stress and break in the diagonal direction of the cell,
As a result, excellent thermal shock resistance characteristics can be obtained. On the other hand, if the value of t a v / (t max -t min) is more than 40, since the cell wall thickness of the honeycomb structure difference is reduced, since the strength of the cell wall intersections converges to the same extent The reason for this is that thermal shock and thermal stress cause a chain of cracks to develop at the intersections of the cell walls, which makes it easier to break in the diagonal direction of the cell, and the thermal shock resistance deteriorates. t av / (t max
The value of −t min ) is preferably 1 to 40, more preferably 2 to 30. Where t av / (t max
The preferable range of the value of −t min ) is set to 1 or more is that
If it is less than 1, the difference between the minimum wall thickness and the maximum wall thickness becomes large. Therefore, during extrusion molding of a honeycomb structure, the velocity balance of the clay clay of the ceramic raw material discharged from the slit portion of the known extrusion die. May deteriorate and the molded article may be bent or cracked, which is not preferable. By forming a curved portion as shown in FIG. 2 (c) at the intersection of the cell walls, the stress concentration factor at the intersection of the cell walls can be reduced, so that the strength at the intersection of the cell walls is improved and cracks are generated. It is possible to further prevent the phenomenon that the cells are broken in the diagonal direction. As the ceramic material constituting the ceramic honeycomb structure of the present invention, the present invention is mainly used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. Since it is used, it is preferable to use a material having excellent heat resistance, cordierite, alumina,
It is preferable to use a ceramic material containing at least one selected from the group consisting of mullite, silicon nitride, silicon carbide and LAS as a main crystal. Among them, the ceramic honeycomb structure having cordierite as a main crystal is most preferable because it is inexpensive, has excellent heat resistance and chemical resistance, and has low thermal expansion.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づき詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail based on Examples.

【実施例1】本発明のセラミックハニカム構造体は、カ
オリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、シリカ、タルク等のコージェライト化原料粉末を、
コージェライト組成となるよう調合して原料とする。こ
れに、バインダー、潤滑剤等の成形助剤、必要に応じて
造孔剤を所定量添加混合した後、水を添加して混練し、
可塑化可能なバッチを作製し、押出成形によってハニカ
ム成形体を得た。この際、ハニカム構造体のセル壁厚さ
が不均一となるように、公知の押出成形用金型の出口側
の成形溝幅を調整し、図2に示すようなセル壁を有する
成形体とした。その後、得られた成形体に対して140
0℃の焼成を行い、図1に示すコージェライト質セラミ
ックハニカム構造体10を得た。ハニカム構造体の寸法
は外径267mm、長さ300mm、セル壁平均厚さ
0.3mm、セル数46.5セル/cmであった。ま
たハニカム構造体の気孔率は65%、平均細孔径は20
μmであった。尚、得られたハニカム構造体のセル壁の
厚さは以下の方法で測定した。図5(a)に示すよう
に、ハニカム構造体のX軸、及びY軸の直径14、13
を等間隔に分割する5箇所×5箇所計25箇所のセルに
ついて、セルを囲む4つのセル壁の厚さ15を測定し
た。測定は、倍率100倍の投影機を使用して行い、図
5(b)に示すように、セル壁の長さをほぼ2等分16
する中間点でのセル壁厚さ15を測定し、セル壁厚さと
した。このようにして測定した4箇所/1セル×25箇
所、計100箇所のセル壁厚の測定値から、その平均値
av、最大値tma 及び最小値tminからtav
/(tmax−tmin)の値を求めた。得られたセラ
ミックハニカム構造体に対して、耐熱衝撃性の評価を行
った。耐熱衝撃性の評価試験は、一定温度に加熱された
電気炉中にセラミックハニカム構造体を挿入して30分
間保持し、その後室温に急冷し、目視観察でクラックが
発見された温度差(加熱温度−室温)を耐熱衝撃温度と
した。また、目視による判定でクラックが発見されない
場合は、25℃温度を上昇させ同様の試験を行い、クラ
ックが発生するまで繰り返した。なお、試験数は各3個
とし、それらの平均で示した。結果を表1に示す。表1
に示したように、セル壁厚がハニカム構造体内で不均一
であるtav/(tmax−tmin)の値が40以下
の試験NO.1〜5及び試験NO.8〜9のハニカム構
造体は、耐熱衝撃温度が、自動車エンジンの排気ガス浄
化用触媒の担体として、或いは、ディーゼルエンジンの
排気ガス中の微粒子を除去するためのフィルタとして使
用される際に、問題ないレベルである耐熱衝撃温度70
0℃以上を示した。このため実使用時の熱衝撃によって
もクラックが発生し、破壊に至る心配が少ない。一方、
av/(tmax−tmin)の値が40を越えた試
験NO.6、7及び9のハニカム構造体は、セル壁厚の
厚さの違いが小さく、均一となるため、耐熱衝撃温度が
700℃未満となり、実使用時の熱衝撃によりクラック
が発生し、破壊する心配がある。
Example 1 A ceramic honeycomb structure of the present invention comprises a cordierite forming raw material powder such as kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, silica and talc.
It is prepared as a raw material by mixing so as to have a cordierite composition. To this, a binder, a molding aid such as a lubricant, and if necessary, a pore-forming agent is added and mixed, and then water is added and kneaded,
A plasticizable batch was prepared and a honeycomb molded body was obtained by extrusion molding. At this time, the molding groove width on the outlet side of a known extrusion molding die is adjusted so that the cell wall thickness of the honeycomb structure becomes non-uniform, and a molded body having a cell wall as shown in FIG. 2 is obtained. did. Then, 140
Firing was performed at 0 ° C. to obtain a cordierite ceramic honeycomb structure 10 shown in FIG. The dimensions of the honeycomb structure were an outer diameter of 267 mm, a length of 300 mm, a cell wall average thickness of 0.3 mm, and a cell number of 46.5 cells / cm 2 . The honeycomb structure has a porosity of 65% and an average pore diameter of 20.
was μm. The thickness of the cell wall of the obtained honeycomb structure was measured by the following method. As shown in FIG. 5 (a), the X-axis and Y-axis diameters 14 and 13 of the honeycomb structure are obtained.
The thickness 15 of the four cell walls surrounding the cells was measured for a total of 25 cells at 5 locations × 5 locations at which the cells were divided at equal intervals. The measurement was performed using a projector with a magnification of 100, and as shown in FIG.
The cell wall thickness 15 at the intermediate point was measured and taken as the cell wall thickness. Thus four locations / 1 cell × 25 places were measured, the measured value of the cell wall thickness of a total of 100 points, the average value t av, the maximum value t ma x and minimum value t min from t av
The value of / (t max −t min ) was determined. The thermal shock resistance of the obtained ceramic honeycomb structure was evaluated. The thermal shock resistance evaluation test was conducted by inserting the ceramic honeycomb structure into an electric furnace heated to a constant temperature, holding it for 30 minutes, then rapidly cooling it to room temperature, and then visually observing the temperature difference (heating temperature -Room temperature) was defined as the thermal shock resistance temperature. If no crack was found by visual inspection, the temperature was raised to 25 ° C. and the same test was performed, and the test was repeated until a crack was generated. The number of tests was three, and the average was shown. The results are shown in Table 1. Table 1
As shown in, the cell wall thickness is not uniform in the honeycomb structure t av / (t max -t min ) value 40 following tests NO. 1 to 5 and test NO. The honeycomb structure of Nos. 8 to 9 has a problem in that the thermal shock resistance is used when used as a carrier for a catalyst for purifying exhaust gas of an automobile engine or as a filter for removing fine particles in exhaust gas of a diesel engine. There is no level of thermal shock resistance 70
The temperature was 0 ° C or higher. For this reason, there is little concern that cracks may occur due to thermal shock during actual use, leading to destruction. on the other hand,
Test No. in which the value of t av / (t max −t min ) exceeds 40. In the honeycomb structures of Nos. 6, 7 and 9, the difference in cell wall thickness is small and uniform, so that the thermal shock resistance temperature is less than 700 ° C., and cracks occur due to thermal shock during actual use and break. I'm worried.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B28B 3/26 ZAB B01D 53/36 C 4G069 Fターム(参考) 3G090 AA02 AA03 CA04 3G091 AA02 AB01 BA10 BA39 GA06 GA11 GB17X 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BD10 CA01 4D048 BA10X BB02 BB15 EA06 4G054 AA05 AB09 AC00 BD19 4G069 AA08 AA10 BA13A BA13B CA03 DA06 EA19 EA25 ED06 FA01 FB67 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // B28B 3/26 ZAB B01D 53/36 C 4G069 F term (reference) 3G090 AA02 AA03 CA04 3G091 AA02 AB01 BA10 BA39 GA06 GA11 GB17X 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BD10 CA01 4D048 BA10X BB02 BB15 EA06 4G054 AA05 AB09 AC00 BD19 4G069 AA08 AA10 BA13A BA13B CA03 DA06 EA19 EA25 ED06 FA01 FB67

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁
により囲まれた多数のセルを有するセラミックハニカム
構造体において、前記セルの少なくとも一部のセルでの
セル壁厚さが均一でないことを特徴とするセラミックハ
ニカム構造体。
1. A ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, wherein the cell wall thickness is uniform in at least some of the cells. A ceramic honeycomb structure characterized by not being.
【請求項2】 外周壁と、この外周壁の内周側でセル壁
により囲まれた多数のセルを有するセラミックハニカム
構造体において、セル壁厚さの平均値tavとセル壁厚
さの最大値tmax、最小値tminが、 tav/(tmax−tmin)≦40 の関係を満たすことを特徴とするセラミックハニカム構
造体。
2. In a ceramic honeycomb structure having an outer peripheral wall and a large number of cells surrounded by cell walls on the inner peripheral side of the outer peripheral wall, the average value t av of the cell wall thickness and the maximum value of the cell wall thickness are increased. The value t max and the minimum value t min satisfy the relationship of t av / (t max −t min ) ≦ 40.
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